(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を貯蔵するための高圧タンクの製造方法であって、
円筒形状を有する円筒部と、ドーム形状を有し前記円筒部の両端部に設けられたドーム部と、を有するライナーを用意する工程と、
フィラメントワインディング法を用いて、前記ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を形成する繊維強化プラスチック層形成工程と、
を備え、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、
前記円筒部の外表面のみに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第１のフープ層を形成する第１フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記ドーム部の少なくとも一部の外表面、および、前記第１のフープ層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維をヘリカル巻きすることによって、ヘリカル層を形成するヘリカル層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂、および、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記第１のフープ層上における前記ヘリカル層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第２のフープ層を形成する第２フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記第２のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、を加熱硬化する加熱硬化工程と、
を含み、
前記第１フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との
境界部に近いほど、前記第１のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第１のフープ層を
形成する工程を含み、
前記第１フープ層形成工程、および、前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部の軸方
向について、前記第１のフープ層の最外層の端部が、前記第２のフープ層の最内層の端部
よりも前記境界部側に配置されるように、前記第１のフープ層、および、前記第２のフー
プ層を形成する工程を含む、高圧タンクの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との境界部に近いほど、前記第２のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第２のフープ層を形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【請求項３】
流体を貯蔵するための高圧タンクの製造方法であって、
円筒形状を有する円筒部と、ドーム形状を有し前記円筒部の両端部に設けられたドーム部と、を有するライナーを用意する工程と、
フィラメントワインディング法を用いて、前記ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を形成する繊維強化プラスチック層形成工程と、
を備え、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、
前記円筒部の外表面のみに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第１のフープ層を形成する第１フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記ドーム部の少なくとも一部の外表面、および、前記第１のフープ層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維をヘリカル巻きすることによって、ヘリカル層を形成するヘリカル層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂、および、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記第１のフープ層上における前記ヘリカル層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第２のフープ層を形成する第２フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記第２のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、を加熱硬化する加熱硬化工程と、
を含み、
前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との
境界部に近いほど、前記第２のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第２のフープ層を
形成する工程を含み、
前記第１フープ層形成工程、および、前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部の軸方
向について、前記第１のフープ層の最外層の端部が、前記第２のフープ層の最内層の端部
よりも前記境界部側に配置されるように、前記第１のフープ層、および、前記第２のフー
プ層を形成する工程を含む、高圧タンクの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記ヘリカル層形成工程におけるヘリカル巻きは、前記第１のフープ層の外表面において、前記ヘリカル層を構成する前記繊維が前記ライナーの中心軸を一周する前に、前記ドーム部において、前記繊維の巻き付け方向が折り返されるヘリカル巻きである、
高圧タンクの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、前記第１のフープ層と、前記ヘリカル層と、前記第２のフープ層とからなる内層の外表面に、さらに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維
を巻き付けて、外層を形成する外層形成工程を含み、
前記第１フープ層形成工程と、前記ヘリカル層形成工程と、前記第２フープ層形成工程
と、前記外層形成工程とは、前記円筒部上において、前記内層の厚さと前記外層の厚さと
の和の内層側の７５（％）以内の範囲内に、前記第１のフープ層の厚さと前記第２のフー
プ層の厚さとの和の９０（％）以上が配置されるように、前記内層および前記外層を形成
する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、前記第１のフープ層と、前記ヘリカル層と、
前記第２のフープ層とからなる内層の外表面に、さらに、熱硬化性樹脂を含む繊維をヘリ
カル巻きすることによって第２のヘリカル層を形成する第２ヘリカル層形成工程を含み、
前記ライナーは、前記円筒部と前記ドーム部との境界部が不連続な形状を有しており、
前記第１フープ層形成工程と、前記ヘリカル層形成工程と、前記第２フープ層形成工程
とは、前記ドーム部上の前記ヘリカル層、および、前記第２のフープ層の外表面が等張力
曲面を成すように、前記第１のフープ層と、前記ヘリカル層と、前記第２のフープ層とを
形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載の製造法によって製造された高圧タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧タンクの製造方法、および、高圧タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料ガスの燃焼エネルギーや、燃料ガスの電気化学反応によって生成される電気エネルギーによって駆動する車両が開発されている。このような車両には、天然ガスや水素等の燃料ガスが貯蔵された高圧タンクが搭載される場合がある。この場合、高圧タンクの車両への搭載性を考慮して、高圧タンクの小型化を図りつつ、車両の航続距離の延伸を図るために、より高い充填圧力で燃料ガスを高圧タンクに充填することが求められる。
【０００３】
より高い充填圧力で燃料ガスを高圧タンクに充填するためには、高圧タンクの強度を向上させる必要がある。そして、高圧タンクの強度を向上させるための技術として、金属製あるいは樹脂製のライナー（内容器）の外表面に、フィラメントワインディング法を用いて、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）層を形成する技術が知られている。そして、ライナーが、円筒形状を有する円筒部と、ドーム形状を有し円筒部の両端部に設けられたドーム部と、を有する場合、このフィラメントワインディング法による繊維強化プラスチック層には、一般に、フープ巻きによって形成されるフープ層と、ヘリカル巻きによって形成されるヘリカル層とが含まれることが多い。フープ層は、主として、ライナーの周方向に作用する内圧に対する強度（以下、「ライナーの周方向の強度」とも言う）を向上させるために用いられる。一方、ヘリカル層は、主として、ライナーの軸方向作用する内圧に対する強度（以下、「ライナーの軸方向の強度」とも言う）を向上させるために用いられる。
【０００４】
ところで、従来、ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を備える高圧タンクについて、高圧タンクの強度を向上させるための種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載された技術では、中空体（ライナー）に樹脂含浸繊維を巻き付けてフィラメントワインディング層を形成する工程と、フィラメントワインディング層に含まれる樹脂を硬化させる工程とを複数回繰り返すことによって、ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を形成し、高圧タンクの強度を向上させている。また、この技術では、フィラメントワインディング層の形成と、樹脂の硬化とを複数回に分けて行うため、フィラメントワインディング層、特に、フープ層を形成する際に、フープ層の縁部において生じる樹脂含浸繊維の巻き崩れを抑制することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２０１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載された技術では、フィラメントワインディング層の形成と、樹脂の硬化とを複数回に分けて行うため、高圧タンクの製造に要する工程数が多くなり、高圧タンクの高コスト化を招く。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を備える高圧タンクの製造工程において、比較的少ない工程数で、フィラメントワインディング法を用いて繊維強化プラスチック層を形成する際の繊維の巻き崩れを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、
流体を貯蔵するための高圧タンクの製造方法であって、
円筒形状を有する円筒部と、ドーム形状を有し前記円筒部の両端部に設けられたドーム部と、を有するライナーを用意する工程と、
フィラメントワインディング法を用いて、前記ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を形成する繊維強化プラスチック層形成工程と、
を備え、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、
前記円筒部の外表面のみに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第１のフープ層を形成する第１フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記ドーム部の少なくとも一部の外表面、および、前記第１のフープ層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維をヘリカル巻きすることによって、ヘリカル層を形成するヘリカル層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂、および、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記第１のフープ層上における前記ヘリカル層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第２のフープ層を形成する第２フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記第２のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、を加熱硬化する加熱硬化工程と、
を含み、
前記第１フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との
境界部に近いほど、前記第１のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第１のフープ層を
形成する工程を含み、
前記第１フープ層形成工程、および、前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部の軸方
向について、前記第１のフープ層の最外層の端部が、前記第２のフープ層の最内層の端部
よりも前記境界部側に配置されるように、前記第１のフープ層、および、前記第２のフー
プ層を形成する工程を含む、高圧タンクの製造方法である。
本発明の第２の形態は、
流体を貯蔵するための高圧タンクの製造方法であって、
円筒形状を有する円筒部と、ドーム形状を有し前記円筒部の両端部に設けられたドーム部と、を有するライナーを用意する工程と、
フィラメントワインディング法を用いて、前記ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を形成する繊維強化プラスチック層形成工程と、
を備え、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、
前記円筒部の外表面のみに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第１のフープ層を形成する第１フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記ドーム部の少なくとも一部の外表面、および、前記第１のフープ層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維をヘリカル巻きすることによって、ヘリカル層を形成するヘリカル層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂、および、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記第１のフープ層上における前記ヘリカル層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第２のフープ層を形成する第２フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記第２のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、を加熱硬化する加熱硬化工程と、
を含み、
前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との
境界部に近いほど、前記第２のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第２のフープ層を
形成する工程を含み、
前記第１フープ層形成工程、および、前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部の軸方
向について、前記第１のフープ層の最外層の端部が、前記第２のフープ層の最内層の端部
よりも前記境界部側に配置されるように、前記第１のフープ層、および、前記第２のフー
プ層を形成する工程を含む、高圧タンクの製造方法である。
【０００９】
［適用例１］
流体を貯蔵するための高圧タンクの製造方法であって、
円筒形状を有する円筒部と、ドーム形状を有し前記円筒部の両端部に設けられたドーム部と、を有するライナーを用意する工程と、
フィラメントワインディング法を用いて、前記ライナーの外表面に繊維強化プラスチック層を形成する繊維強化プラスチック層形成工程と、
を備え、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、
前記円筒部の外表面のみに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第１のフープ層を形成する第１フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記ドーム部の少なくとも一部の外表面、および、前記第１のフープ層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維をヘリカル巻きすることによって、ヘリカル層を形成するヘリカル層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂、および、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、前記第１のフープ層上における前記ヘリカル層の外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層フープ巻きすることによって、第２のフープ層を形成する第２フープ層形成工程と、
前記第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂と、前記第２のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、を加熱硬化する加熱硬化工程と、
を含む高圧タンクの製造方法。
【００１０】
適用例１の高圧タンクの製造方法では、ライナーにおける円筒部の外表面に第１のフープ層を形成した後に、この第１のフープ層の外表面を覆うように、ヘリカル層が形成され、第１のフープ層上におけるヘリカル層の外表面に第２のフープ層が形成される。したがって、第１のフープ層をヘリカル層によって押さえつけて、第１のフープ層の縁部における繊維の巻き崩れを抑制することができる。また、第１のフープ層と第２のフープ層との間にヘリカル層を挟むことによって、第１のフープ層をヘリカル層によって固定した後に第２のフープ層を形成することができるので、ヘリカル層を挟まずに、第１のフープ層と第２のフープ層とを連続的に形成する場合よりも、第１のフープ層および第２のフープ層の縁部における繊維の巻き崩れを抑制することができる。また、適用例１の高圧タンクの製造方法では、第１フープ層形成工程とヘリカル層形成工程との間、および、ヘリカル層形成工程と第２フープ層形成工程との間に、各層に含まれる熱硬化性を加熱硬化する工程が含まれない。したがって、各層の形成ごとに、各層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化する場合よりも、高圧タンクの製造における工程数を短縮することができる。つまり、適用例１の高圧タンクの製造方法によって、比較的少ない工程数で、フィラメントワインディング法を用いて繊維強化プラスチック層を形成する際の繊維の巻き崩れを抑制することができる。
【００１１】
なお、適用例１の高圧タンクの製造方法において、第１のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂と、ヘリカル層に含まれる熱硬化性樹脂と、第２のフープ層に含まれる熱硬化性樹脂とは、すべて同一の種類であってもよいし、少なくとも１つが異なる種類であってもよい。また、第１のフープ層に含まれる繊維と、ヘリカル層に含まれる繊維と、第２のフープ層に含まれる繊維とは、すべて同一の種類であってもよいし、少なくとも１つが異なる種類であってもよい。
【００１２】
［適用例２］
適用例１記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記ヘリカル層形成工程におけるヘリカル巻きは、前記第１のフープ層の外表面において前記ヘリカル層を構成する前記繊維が前記ライナーの中心軸を一周する前に、前記ドーム部において前記繊維の巻き付け方向が折り返されるヘリカル巻きである、
高圧タンクの製造方法。
【００１３】
ヘリカル巻きは、ライナーの円筒部において上記繊維がライナーの中心軸を少なくとも一周した後に、ライナーのドーム部において上記繊維の巻き付け方向が折り返される比較的大きな巻き付け角度を有するヘリカル巻き（以下、「高角度ヘリカル巻き」とも言う）と、ライナーの円筒部において上記繊維がライナーの中心軸を一周する前に、ライナーのドーム部において上記繊維の巻き付け方向が折り返される比較的小さな巻き付け角度を有するヘリカル巻き（以下、「低角度ヘリカル巻き」とも言う）とに大別される。そして、低角度ヘリカル巻きは、高角度ヘリカル巻きよりも、ライナーの軸方向の強度を向上させる効果が大きい。
【００１４】
適用例２の高圧タンクの製造方法では、ヘリカル層形成工程において、低角度ヘリカル巻きを用いるので、第１のフープ層の巻き崩れを抑制するとともに、ライナーの軸方向の強度を向上させることができる。また、低角度ヘリカル巻きでは、ライナーの軸方向の強度について、同じ強度を得るために、高角度ヘリカル巻きよりも、巻き数、換言すれば、上記繊維の使用量を少なくすることができるため、高圧タンクの小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
［適用例３］
適用例１または２記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記第１フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との境界部に近いほど、前記第１のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第１のフープ層を形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【００１６】
適用例３の高圧タンクの製造方法によって、第１のフープ層の縁部をスラント形状とし、第１のフープ層の縁部における上記繊維の巻き崩れを抑制することができる。また、第１のフープ層の縁部をスラント形状とすることによって、ヘリカル層の形成に低角度ヘリカル巻きを用いる場合に、上記繊維を巻き付ける際の繊維蛇行、すなわち、上記繊維の巻き付け位置のずれを抑制し、低角度ヘリカル巻きの、ライナーの軸方向の強度を向上させる効果を効果的に利用することもできる。
【００１７】
なお、第１のフープ層の縁部をスラント形状とする態様としては、ライナーの円筒部のドーム部との境界部において、巻き付ける繊維の巻き数を部分的に変化させる態様や、繊維の太さを部分的に変化させる態様が挙げられる。第１のフープ層の縁部以外の部位の厚さは、ほぼ一定である。
【００１８】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれかに記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部上において、前記円筒部と前記ドーム部との境界部に近いほど、前記第２のフープ層の厚さが薄くなるように、前記第２のフープ層を形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【００１９】
適用例４の高圧タンクの製造方法によって、第２のフープ層の縁部をスラント形状とし、第２のフープ層の縁部における上記繊維の巻き崩れを抑制することができる。また、第２のフープ層の縁部をスラント形状とすることによって、第２のフープ層上に低角度ヘリカル巻きによって上記繊維を巻き付ける際の繊維蛇行、すなわち、上記繊維の巻き付け位置のずれを抑制し、低角度ヘリカル巻きの、ライナーの軸方向の強度を向上させる効果を効果的に利用することもできる。
【００２０】
なお、第２のフープ層の縁部をスラント形状とする態様としては、ライナーの円筒部のドーム部との境界部において、巻き付ける繊維の巻き数を部分的に変化させる態様や、繊維の太さを部分的に変化させる態様が挙げられる。第２のフープ層の縁部以外の部位の厚さは、ほぼ一定である。
【００２１】
［適用例５］
適用例３または４記載の高圧タンクの製造法であって、
前記第１フープ層形成工程、および、前記第２フープ層形成工程は、前記円筒部の軸方向について、前記第１のフープ層の最外層の端部が、前記第２のフープ層の最内層の端部よりも前記境界部側に配置されるように、前記第１のフープ層、および、前記第２のフープ層を形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【００２２】
適用例５の高圧タンクの製造方法によって、第１のフープ層から第２のフープ層にわたって、これらの縁部をスラント形状とし、第１のフープ層、および、第２のフープ層の縁部における上記繊維の巻き崩れを防止することができる。
【００２３】
なお、適用例３ないし５の高圧タンクは、特に、ライナーの軸方向の長さＬとライナーの円筒部の直径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ比）が小さい場合に、高圧タンクの軽量化の効果が大きい。
【００２４】
［適用例６］
適用例１ないし５のいずれかに記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、前記第１のフープ層と、前記ヘリカル層と、前記第２のフープ層とからなる内層の外表面に、さらに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を巻き付けて、外層を形成する外層形成工程を含み、
前記第１フープ層形成工程と、前記ヘリカル層形成工程と、前記第２フープ層形成工程と、前記外層形成工程とは、前記円筒部上において、前記内層の厚さと前記外層の厚さとの和の内層側の７５（％）以内の範囲内に、前記第１のフープ層の厚さと前記第２のフープ層の厚さとの和の９０（％）以上が配置されるように、前記内層および前記外層を形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【００２５】
フープ巻きは、ヘリカル巻きよりも、ライナーの周方向の強度を向上させる効果が大きい。また、高圧タンクに高圧ガスを充填したときに、ライナーの円筒部の外表面に形成された繊維強化プラスチック層において、ライナーの周方向に作用する応力は、内層側（内部側）ほど大きくなる（厚肉円筒理論）。
【００２６】
適用例６の高圧タンクの製造方法では、ライナーの周方向に作用する応力が比較的大きくなる内層側に、ライナーの周方向の強度を向上させる効果が大きいフープ巻きを集めて積層するので、ライナーの周方向の強度を効果的に向上させることができる。なお、ライナーの円筒部上における内層および外層の厚さとは、ライナーの円筒部上において、内層および外層の厚さがほぼ一定の領域における厚さである。これは、ライナーの円筒部上における第１のフープ層の厚さ、および、第２のフープ層の厚さについても同様である。
【００２７】
また、繊維強化プラスチック層における各層の高圧タンクの強度を向上させる効果を従来よりも効果的に利用することできるので、従来と同等の高圧タンクの性能（耐圧性能や耐久性能）を得るために、繊維強化プラスチック層を構成する総層数を減少させることができる。したがって、高圧タンクの小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。また、従来と同等の高圧タンクの性能を得るために、強度や剛性について、低グレードの繊維を用いれば、高圧タンクの低コスト化を図ることができる。また、繊維強化プラスチック層の層数を従来と同じにする場合には、高圧タンクの強度を向上させることができる。また、高圧タンクの外径形状を従来と同じにする場合には、ライナーの容積を増大することが可能となる。したがって、この高圧タンクに燃料ガスを充填し、例えば、車両に搭載する場合には、この車両の航続距離を延伸することができる。
【００２８】
［適用例７］
適用例５記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記繊維強化プラスチック層形成工程は、前記第１のフープ層と、前記ヘリカル層と、前記第２のフープ層とからなる内層の外表面に、さらに、熱硬化性樹脂を含む繊維をヘリカル巻きすることによって第２のヘリカル層を形成する第２ヘリカル層形成工程を含み、
前記ライナーは、前記円筒部と前記ドーム部との境界部が不連続な形状を有しており、
前記第１フープ層形成工程と、前記ヘリカル層形成工程と、前記第２フープ層形成工程とは、前記ドーム部上の前記ヘリカル層、および、前記第２のフープ層の外表面が等張力曲面を成すように、前記第１のフープ層と、前記ヘリカル層と、前記第２のフープ層とを形成する工程を含む、
高圧タンクの製造方法。
【００２９】
適用例７の高圧タンクの製造方法では、ドーム部上のヘリカル層、および、第２のフープ層の外表面が等張力曲面を成すので、上記内層の外表面に形成される第２のヘリカル層を等張力で形成し、高圧タンクの強度向上に効果的に利用することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上述の高圧タンクの製造方法としての構成の他、上述の製造方法によって製造された高圧タンクの発明として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例としての高圧タンク１０の概略構成を示す説明図である。
【図２】繊維強化プラスチック層を成形する際に用いられる繊維の種々の巻き付け方法を示す説明図である。
【図３】高圧タンク１０の製造方法の一部を示す説明図である。
【図４】比較例としての高圧タンク１０Ｒの概略構成を示す説明図である。
【図５】比較例の高圧タンク１０Ｒ、および、実施例の高圧タンク１０における繊維強化プラスチック層５０Ｒ，５０の層構成、および、比較例の高圧タンク１０Ｒ、および、実施例の高圧タンク１０の評価結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．高圧タンクの構成：
図１は、本発明の一実施例としての高圧タンク１０の概略構成を示す説明図である。図１（ａ）に、高圧タンク１０の断面図を示した。また、図１（ｂ）に、図１（ａ）の部分拡大図を示した。なお、図１（ｂ）では、後述する繊維強化プラスチック層５０の図示は省略している。
【００３３】
図１（ａ）に示したように、高圧タンク１０は、ライナー４０と、ライナー４０の表面を覆う繊維強化プラスチック層５０と、２つの口金部１４と、を備えている。口金部１４は、開口部１４ａを有している。なお、本実施例では、高圧タンク１０は、２つの口金部１４を備えるものとしたが、１つの口金部１４を備えるものとしてもよい。
【００３４】
ライナー４０は、高圧タンク１０の内殻をなし、内容器とも言われる中空状の部材であり、流体を貯蔵する空間部２５を内部に有する。ライナー４０は、ガスバリア性を有し、水素ガス等の気体の外部への透過を抑制する。ライナー４０は、ナイロン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等の合成樹脂や、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属を用いて作製される。本実施例では、ライナー４０は、ナイロン系樹脂を用いて一体成形されるものとした。ライナー４０は、複数の部材を接合して形成するものとしてもよい。
【００３５】
繊維強化プラスチック層５０は、ライナー４０の外表面に形成され、熱硬化性樹脂が繊維によって補強された層である。本実施例では、繊維強化プラスチック層５０は、フィラメントワインディング法を用いて形成される。フィラメントワインディング法とは、熱硬化性樹脂が含浸された繊維をマンドレル（本実施例では、ライナー４０）に巻き付けて、熱硬化性樹脂を熱硬化させる方法である。なお、繊維の巻き付け方法については後述する。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等を用いることができる。本実施例では、エポキシ樹脂を用いるものとした。また、繊維としては、金属繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、アルミナ繊維等の無機繊維、アラミド繊維等の合成有機繊維、又は、綿等の天然有機繊維の各種繊維を用いることができる。これらの繊維は、単独で用いてもよいし、２種類以上混合して用いてもよい。本実施例では、繊維として、カーボン繊維を用いるものとした。
【００３６】
高圧タンク１０は、略円筒状の円筒部２０と、円筒部２０の両側に位置するドーム状のドーム部３０とを有している。ドーム部３０は、ライナー円筒部４２の中心軸ＡＸ方向について、円筒部２０から離れるにしたがって縮径している。最も縮径した部分は開口し、開口には口金部１４が挿入されている。
【００３７】
図１（ｂ）に示したように、ライナー４０は、円筒形状を有するライナー円筒部４２と、ドーム形状を有し、ライナー円筒部４２の両端部に設けられたライナードーム部４４と、を有している。ライナードーム部４４は、ライナー円筒部４２の中心軸ＡＸ方向について、ライナー円筒部４２から離れるにしたがって縮径している。また、ライナードーム部４４の外表面は等張力曲面である。なお、ライナー４０は、ライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂにおいて、ライナー円筒部４２の外表面の接線４２ｆとライナードーム部４４の外表面の接線４４ｆとが不連続となるように成形されている。換言すれば、ライナー４０は、ライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂにおいて、ライナー円筒部４２の外表面の接線４２ｆとライナードーム部４４の外表面の接線４４ｆとが同一とならないように成形されている。さらに換言すれば、ライナー４０は、ライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂにおいて、ライナードーム部４４の外表面の接線４４ｆが、ライナー円筒部４２の外表面の接線４２ｆに対して角度θ傾くように成形されている。
【００３８】
また、図１（ａ）から分かるように、高圧タンク１０における円筒部２０とドーム部３０との境界部と、ライナー４０におけるライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂとは、中心軸ＡＸ方向の位置が異なっている。
【００３９】
Ｂ．高圧タンクの製造方法：
高圧タンク１０の製造方法を説明する前に、繊維強化プラスチック層を形成する際に用いられる一般的な繊維の巻き付け方法について説明する。
【００４０】
図２は、繊維強化プラスチック層を成形する際に用いられる繊維の種々の巻き付け方法を示す説明図である。本明細書では、フープ巻き、および、ヘリカル巻きについて説明する。なお、ヘリカル巻きについては、後述する低角度ヘリカル巻き、および、高角度ヘリカル巻きについて説明する。
【００４１】
図２（ａ）は、フープ巻きを示す説明図である。フープ巻きによってライナー４０に繊維５１が巻き付けられていく様子を示した。「フープ巻き」とは、繊維５１の巻き付け方向が、ライナー円筒部４２の中心軸ＡＸに対して略垂直になるように巻き付けるとともに、中心軸ＡＸ方向に巻き付け位置（リール１５の位置）を移動させる方法である。すなわち、「フープ巻き」とは、中心軸ＡＸと繊維５１の巻き付け方向とがなす角度α（「巻き付け角度α」）が略垂直になるように巻き付ける方法である。なお、「フープ巻きによる繊維５１の巻き付け角度が略垂直」とは、９０度、および、繊維同士が重ならないように繊維の巻き付け位置をずらすことによって生じ得る９０度前後の角度を含む。このフープ巻きによって形成される層を「フープ層」と呼ぶ。
【００４２】
図２（ｂ）は、低角度ヘリカル巻き示す説明図である。低角度ヘリカル巻きによってライナー４０に繊維５１が巻き付けられていく様子を示した。「低角度ヘリカル巻き」とは、ライナー円筒部４２において繊維５１が中心軸ＡＸを一周する前に、ライナードーム部４４において繊維５１の巻き付け方向が折り返される比較的小さい巻き付け角度αを有する巻き付け方法である。この低角度ヘリカル巻きによって形成される層を「低角度ヘリカル層」と呼ぶ。
【００４３】
図２（ｃ）は、高角度ヘリカル巻きを示す説明図である。高角度ヘリカル巻きによってライナー４０に繊維５１が巻き付けられていく様子を示した。「高角度ヘリカル巻き」とは、ライナー円筒部４２において繊維５１が中心軸ＡＸを少なくとも一周した後に、ライナードーム部４４において繊維５１の巻き付け方向が折り返される比較的大きな巻き付け角度αを有する巻き付け方法である。この高角度ヘリカル巻きによって形成される層を「高角度ヘリカル層」と呼ぶ。
【００４４】
図３は、高圧タンク１０の製造方法の一部を示す説明図である。図３では、高圧タンク１０の部分的な断面図を示した。なお、ライナー円筒部４２の中心軸ＡＸの図示は省略しているが、図の左右方向がライナー円筒部４２の中心軸ＡＸ方向である。
【００４５】
まず、先に説明した形状を有するライナー４０（図１参照）を用意して、図３（ａ）に示したように、ライナー円筒部４２の外表面のみに、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層（本実施例では、５層）フープ巻きすることによって、第１のフープ層５４ａを形成する（第１フープ層形成工程）。このとき、第１のフープ層５４ａは、ライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂに近いほど、第１のフープ層５４ａの厚さが薄くなるように形成する。本実施例では、第１のフープ層５４ａを１層形成するごとに、フープ巻きの折り返し位置、すなわち、第１のフープ層５４ａにおける各層の端部を、境界部４０ｂ側から中心軸ＡＸ方向（ライナー円筒部４２の中央部方向）にずらすものとした。
【００４６】
次に、第１のフープ層５４ａに含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、図３（ｂ）に示したように、ライナードーム部４４の外表面、および、第１のフープ層５４ａの外表面全体に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を低角度ヘリカル巻きすることによって、低角度ヘリカル層５４ｂを形成する（ヘリカル層形成工程）。なお、本実施例では、低角度ヘリカル層５４ｂの層数は、１層とした。
【００４７】
次に、第１のフープ層５４ａに含まれる熱硬化性樹脂、および、低角度ヘリカル層５４ｂに含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化することなく、図３（ｃ）に示したように、第１のフープ層５４ａ上における低角度ヘリカル層５４ｂの外表面に、熱硬化性樹脂が含浸された繊維を複数層（本実施例では、６層）フープ巻きすることによって、第２のフープ層５４ｃを形成する（第２フープ層形成工程）。このとき、第２のフープ層５４ｃは、ライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂに近いほど、第２のフープ層５４ｃの厚さが薄くなるように形成する。本実施例では、第１のフープ層５４ａと同様に、第２のフープ層５４ｃを１層形成するごとに、フープ巻きの折り返し位置、すなわち、第２のフープ層５４ｃにおける各層の端部を、境界部４０ｂ側から中心軸ＡＸ方向（ライナー円筒部４２の中央部方向）にずらすものとした。
【００４８】
また、第１のフープ層５４ａの最外層の端部（折り返し位置）は、第２のフープ層５４ｃの最内層の端部（折り返し位置）よりも境界部４０ｂ側に配置される。そして、ライナードーム部４４上の低角度ヘリカル層５４ｂ、および、第２のフープ層５４ｃの外表面が等張力曲面を成している。
【００４９】
次に、図３（ｄ）に示したように、第１のフープ層５４ａと、低角度ヘリカル層５４ｂと、第２のフープ層５４ｃとからなる内層５４の外表面に、外層５６を形成する（第２ヘリカル層形成工程を含む外層形成工程）。なお、図３（ｄ）では、外層５６の厚さは、図示の都合上、内層５４の厚さとの対比において、薄く描かれている。本実施例における外層５６の層構成については、後述する。
【００５０】
そして、外層５６の形成後、内層５４、および、外層５６に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化する（加熱硬化工程）。以上の製造工程によって、高圧タンク１０は完成する。
【００５１】
Ｃ．実施例の効果：
本実施例の高圧タンク１０と比較例の高圧タンク１０Ｒとを比較することによって、本実施例の高圧タンク１０の効果について説明する。
【００５２】
図４は、比較例としての高圧タンク１０Ｒの概略構成を示す説明図である。高圧タンク１０Ｒの部分断面図を示した。また、図５は、比較例の高圧タンク１０Ｒ、および、実施例の高圧タンク１０における繊維強化プラスチック層５０Ｒ，５０の層構成、および、比較例の高圧タンク１０Ｒ、および、実施例の高圧タンク１０の評価結果を示す説明図である。
【００５３】
図４に示したように、比較例の高圧タンク１０Ｒは、実施例の高圧タンク１０における繊維強化プラスチック層５０の代わりに、繊維強化プラスチック層５０Ｒを備えている。そして、この繊維強化プラスチック層５０Ｒは、実施例の高圧タンク１０における内層５４、および、外層５６の代わりに、内層５４Ｒ、および、外層５６Ｒとからなる。
【００５４】
内層５４Ｒは、ライナー円筒部４２の外表面に形成されたフープ層のみからなり、ライナー円筒部４２とライナードーム部４４との境界部４０ｂに近いほど、フープ層の厚さが薄くなるように形成されている。すなわち、比較例の高圧タンク１０Ｒにおける内層５４Ｒは、実施例の高圧タンク１０における内層５４において、低角度ヘリカル層５４ｂを省略した構成を有している。なお、図４においても、図３（ｄ）と同様に、外層５６Ｒの厚さは、内層５４Ｒとの対比において、薄く描かれている。
【００５５】
また、図５に示したように、比較例の高圧タンク１０Ｒにおける繊維強化プラスチック層５０Ｒは、内層５４Ｒとして、１１層のフープ層を備えており、さらに、外層５６Ｒとして、１層の低角度ヘリカル層と、４層のフープ層と、１７層の低角度ヘリカル層と、１層のフープ層とをこの順に備えている。
【００５６】
一方、実施例の高圧タンク１０における繊維強化プラスチック層５０は、内層５４として、５層のフープ層（第１のフープ層５４ａ）と、１層の低角度ヘリカル層５４ｂと、６層のフープ層（第２のフープ層５４ｃ）とをこの順に備えており、さらに、外層５６として、１層の低角度ヘリカル層と、４層のフープ層と、１６層の低角度ヘリカル層と、１層のフープ層とをこの順に備えている。
【００５７】
なお、実施例の高圧タンク１０における繊維強化プラスチック層５０において、フープ層、および、ヘリカル層の１層あたりの厚さは、すべて等しいものとした。したがって、フープ層、および、ヘリカル層の１層あたりの厚さをｔとすると、ライナー円筒部４２上において、内層５４の厚さＴｉと外層５６の厚さＴｏとの和Ｔｔｏｔａｌは、Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔｉ＋Ｔｏ＝３４ｔである。また、内層５４におけるフープ層の厚さ、すなわち、第１のフープ層５４ａの厚さＴｉｆ１と第２のフープ層５４ｃの厚さＴｉｆ２との和Ｔｉｆは、Ｔｉｆ＝Ｔｉｆ１＋Ｔｉｆ２＝１１ｔである。つまり、Ｔｉｆ／Ｔｔｏｔａｌ＝１１ｔ／３４ｔ≒０．３２３・・・より、内層５４の厚さＴｉと外層５６の厚さＴｏとの和Ｔｔｏｔａｌの内層側の３３（％）以内の範囲内に、第１のフープ層５４ａの厚さＴｉｆ１と第２のフープ層５４ｃの厚さＴｉｆ２の和Ｔｉｆの１００（％）が配置されている。
【００５８】
上述したように、比較例の高圧タンク１０Ｒ、および、実施例の高圧タンク１０は、ともに、繊維強化プラスチック層５０Ｒ，５０として、同数のフープ層と低角度ヘリカル層、具体的には、１６層のフープ層と、１８層の低角度ヘリカル層とを備えている。それにも関わらず、比較例の高圧タンク１０Ｒと、実施例の高圧タンク１０の評価結果には、顕著な差異が現れた。なお、今回は、高圧タンク１０Ｒ，１０の評価項目として、巻き崩れ（内層５４Ｒ，５４のフープ層の縁部における繊維５１の巻き崩れの程度）、耐圧性能（タンクバースト圧力）、疲労性能（加速サイクル試験における耐久回数）の評価を行った。
【００５９】
巻き崩れについては、比較例の高圧タンク１０Ｒでは、図５中に「△」で示したように、内層５４Ｒの形成時に、巻き崩れが生じたのに対し、実施例の高圧タンク１０では、図５中に「◎」で示したように、内層５４の形成時に、巻き崩れはほとんど生じなかった。また、耐圧性能については、比較例の高圧タンク１０Ｒのタンクバースト圧力を１としたときに、実施例の高圧タンク１０のタンクバースト圧力は約１．１であり、耐圧性能が約１．１倍に向上した。また、疲労性能については、加速サイクル試験における比較例の高圧タンク１０Ｒの耐久回数を１としたときに、実施例の高圧タンク１０の耐久回数は約２．７であり、疲労性能が約２．７倍に向上した。
【００６０】
以上説明したように、本実施例の高圧タンク１０の製造方法では、高圧タンク１０におけるライナー円筒部４２の外表面に第１のフープ層５４ａを形成した後に、この第１のフープ層５４ａの外表面全体を覆うように、低角度ヘリカル層５４ｂが形成され、第１のフープ層５４ａ上における低角度ヘリカル層５４ｂの外表面に第２のフープ層５４ｃが形成される。したがって、第１のフープ層５４ａの全体を低角度ヘリカル層５４ｂによって押さえつけて、第１のフープ層５４ａの縁部における繊維５１の巻き崩れを抑制することができる。また、第１のフープ層５４ａと第２のフープ層５４ｃとの間に低角度ヘリカル層５４ｂを挟むことによって、第１のフープ層５４ａを低角度ヘリカル層５４ｂによって固定した後に第２のフープ層５４ｃを形成することができるので、低角度ヘリカル層５４ｂを挟まずに、第１のフープ層５４ａと第２のフープ層５４ｃとを連続的に形成する場合よりも、第１のフープ層５４ａおよび第２のフープ層５４ｃの縁部における繊維５１の巻き崩れを抑制することができる。また、本実施例の高圧タンク１０では、第１フープ層形成工程とヘリカル層形成工程との間、および、ヘリカル層形成工程と第２フープ層形成工程との間に、各層に含まれる熱硬化性を加熱硬化する工程が含まれない。したがって、各層の形成ごとに、各層に含まれる熱硬化性樹脂を加熱硬化する場合よりも、高圧タンクの製造における工程数を短縮することができる。つまり、本実施例の高圧タンク１０の製造方法によって、比較的少ない工程数で、フィラメントワインディング法を用いて繊維強化プラスチック層５０を形成する際の繊維５１の巻き崩れを抑制することができる。
【００６１】
また、本実施例の高圧タンク１０の製造方法では、ヘリカル層形成工程において、低角度ヘリカル巻きを用いるので、第１のフープ層５４ａの縁部における繊維５１の巻き崩れを抑制するとともに、ライナー４０の中心軸ＡＸ方向の強度を向上させることができる。また、低角度ヘリカル巻きでは、ライナー４０の中心軸ＡＸ方向の強度について、同じ強度を得るために、高角度ヘリカル巻きよりも、巻き数、換言すれば、繊維５１の使用量を少なくすることができるため、高圧タンクの小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００６２】
また、本実施例の高圧タンク１０の製造方法によれば、図３（ａ）に示したように、第１フープ層形成工程において、第１のフープ層５４ａの縁部をスラント形状とし、第１のフープ層５４ａの縁部における繊維５１の巻き崩れを防止することができる。また、第１のフープ層５４ａの縁部をスラント形状とすることによって、低角度ヘリカル層５４ｂ（図３（ｂ）参照）を形成する際の繊維蛇行、すなわち、繊維５１の巻き付け位置のずれを抑制し、低角度ヘリカル層５４ｂの、ライナー４０の中心軸ＡＸ方向の強度を向上させる効果を効果的に利用することができる。
【００６３】
また、本実施例の高圧タンク１０の製造方法によれば、図３（ｃ）に示したように、第２フープ層形成工程において、第２のフープ層５４ｃの縁部をスラント形状とし、第２のフープ層５４ｃの縁部における繊維５１の巻き崩れを防止することができる。また、第２のフープ層５４ｃの縁部をスラント形状とすることによって、図３（ｄ）に示したように、第２ヘリカル層形成工程において、第２のフープ層５４ｃ上に外層５６における低角度ヘリカル層を形成する際の繊維蛇行、すなわち、繊維５１の巻き付け位置のずれを抑制し、低角度ヘリカル層５４ｂの、ライナー４０の中心軸ＡＸ方向の強度を向上させる効果を効果的に利用することもできる。
【００６４】
また、本実施例の高圧タンク１０の製造方法によれば、図３（ｃ）に示したように、第１のフープ層５４ａから第２のフープ層５４ｃにわたって、これらの縁部をスラント形状とするので、第１のフープ層５４ａ、および、第２のフープ層５４ｃの縁部における繊維５１の巻き崩れを防止することができる。
【００６５】
なお、本実施例の高圧タンク１０は、特に、ライナー４０の中心軸ＡＸ方向の長さＬとライナー４０の円筒部の直径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ比）が小さい場合に、高圧タンクの軽量化の効果が大きい。
【００６６】
また、フープ巻きは、ヘリカル巻きよりも、ライナー４０の周方向の強度を向上させる効果が大きい。また、高圧タンク１０に高圧ガスを充填したときに、ライナー円筒部４２の外表面に形成された繊維強化プラスチック層５０において、ライナー４０の周方向に作用する応力は、内層側（内部側）ほど大きくなる（厚肉円筒理論）。そして、本実施例の高圧タンク１０の製造方法では、図５に示したように、ライナー円筒部４２上において、内層５４の厚さと外層５６の厚さとの和の内層側の３３（％）以内の範囲内に、第１のフープ層５４ａの厚さと第２のフープ層５４ｃの厚さの和の１００（％）が配置されている。つまり、ライナー４０の周方向に作用する応力が比較的大きくなる内層側に、ライナー４０の周方向の強度を向上させる効果が大きいフープ巻き（フープ層）を集めて積層するので、ライナー４０の周方向の強度を効果的に向上させることができる。
【００６７】
また、本実施例の高圧タンク１０の製造方法では、繊維強化プラスチック層５０における各層の高圧タンク１０の強度を向上させる効果を従来よりも効果的に利用することできるので、従来と同等の高圧タンクの性能（耐圧性能や耐久性能）を得るために、繊維強化プラスチック層５０を構成する総層数を減少させることができる。したがって、高圧タンクの小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。また、従来と同等の高圧タンクの性能を得るために、強度や剛性について、低グレードの繊維を用いれば、高圧タンクの低コスト化を図ることができる。また、繊維強化プラスチック層５０の層数を従来と同じにする場合には、高圧タンクの強度を向上させることができる。また、高圧タンクの外径形状を従来と同じにする場合には、ライナーの容積を増大することが可能となる。したがって、この高圧タンクに燃料ガスを充填し、例えば、車両に搭載する場合には、この車両の航続距離を延伸することができる。
【００６８】
また、本実施例の高圧タンク１０の製造方法では、ライナードーム部４４上の低角度ヘリカル層５４ｂおよび第２のフープ層５４ｃの外表面が等張力曲面を成すので、内層５４の外表面に形成される外層５６における低角度ヘリカル層を等張力で形成し、高圧タンク１０の強度向上に効果的に利用することができる。
【００６９】
Ｄ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。
【００７０】
Ｄ１．変形例１：
上記実施例では、繊維強化プラスチック層５０の内層５４において、低角度ヘリカル層５４ｂを用いるものとしたが、本発明は、これに限られない。低角度ヘリカル層５４ｂの代わりに、高角度ヘリカル層を用いるようにしてもよい。
【００７１】
Ｄ２．変形例２：
上記実施例では、図５に示したように、ライナー円筒部４２上において、内層５４の厚さと外層５６の厚さとの和の内層側の３３（％）以内の範囲内に、第１のフープ層５４ａの厚さと第２のフープ層５４ｃの厚さの和の１００（％）が配置されているものとしたが、本発明は、これに限られない。ライナー円筒部４２上において、内層５４の厚さと外層５６の厚さとの和の内層側の７５（％）以内の範囲内に、第１のフープ層５４ａの厚さと第２のフープ層５４ｃの厚さとの和の９０（％）以上が配置されているようにすればよい。
【００７２】
Ｄ３．変形例３：
上記実施例では、繊維強化プラスチック層５０の内層５４において、第１のフープ層５４ａを５層とし、低角度ヘリカル層５４ｂを１層とし、第２のフープ層５４ｃを６層としたが、これらの層数は、それぞれ、高圧タンク１０に要求される強度に応じて任意に設定可能である。繊維強化プラスチック層５０の外層５６の層構成についても同様である。
【００７３】
Ｄ４．変形例４：
上記実施例では、繊維強化プラスチック層５０を構成する熱硬化性樹脂、および、繊維は、それぞれ、すべて同一の種類であるものとしたが、これらのうちの少なくとも一部が異なる種類であるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１０Ｒ…高圧タンク
１４…口金部
１４ａ…開口部
１５…リール
２０…円筒部
２５…空間部
３０…ドーム部
４０…ライナー
４０ｂ…境界部
４２…ライナー円筒部
４２ｆ…接線
４４…ライナードーム部
４４ｆ…接線
５０，５０Ｒ…繊維強化プラスチック層
５１…繊維
５４，５４Ｒ…内層
５４ａ…第１のフープ層
５４ｂ…低角度ヘリカル層
５４ｃ…第２のフープ層
５６，５６Ｒ…外層
ＡＸ…中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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